第五十三节 真的造出来了（1/2）

经过一通埋头计算，李治设计的第一台气体膨胀降温式空调终于正式敲定。

它有四个气缸，呈x形均匀布置在曲轴四周，这样每个角度都确保有活塞在压缩空气，使负荷分布平稳。

为了安全，气缸的压缩比为10：1，气缸直径十厘米，截面积78平方厘米，最小容积为80cc，最大容积800cc，活塞行程9厘米。活塞的厚度被设计为5厘米，这样气缸壁上就正好留有润滑油的出口。活塞中间有一个油环，供润滑油可以覆盖到整个活塞的圆周面，两侧预留了活塞环的槽来增强密封。

本来，一个气泵的密封不需要这么高级，但为了积累活塞技术，方便后来的蒸汽机，内燃机和斯特林机的技术积累，李治还是把这个做了上去。

活塞经过活塞连杆固定在曲轴上。曲轴连着气泵的动力轴，这个轴目前使用马匹拉动。所以，根据用户的财力，可以灵活配置几匹马力。如果使用人类作为动力源，动力输出就更灵活了。

气缸底部设有两个单向通气阀，一个进气，一个出气。不需要额外的配气机构来控制它的开合。

现在简单计算一下它所需要的扭矩。因为单向气阀在活塞内部压力大于出气预期压力就会开启，因此在活塞运动的末期，最大的压力只是5bar，(0.5的时候，气压就到达了5bar（一个大气压为1bar，si单位是100000pascal）。此时活塞的位置是距离气缸底部3.22厘米，也就是距离最低点大概2.21厘米。此时活塞连杆另一端就是在曲轴转动位置的……

这个计算有点麻烦。简化处理后估算得到角度大概从正中位置转动了30度。这样力矩就是差不多正好是4.48，接近力矩最大的那个角度。

如此，算下来力矩是144.7牛米。……咦肿么还增大了。

不管啦，因为制作技术的限制，为了降低气缸套的磨损，只能这样牺牲一下了。

此时另外两个气缸的位置也只计算那个在压缩的，它转动的角度相差90度，因此它还在－60度（0度为正中位置，－90和90度分别为刚才计算的气缸的最高点和最低点），只是刚刚开始压缩的位置。此时气缸压力还不超过2bar，计算过程是类似的，因此就不重复计算了。因此假定它的正常工作扭矩是150n，300k的气体，绝热压缩为4x253cc的5bar的气体。相应的，这些气体的温度升高到475k（卧槽这么热的风吹进去还能当空调嘛？都能当烤箱了啊喂）

李治同学脑海里出现一个场面：李世民举着马鞭一边抽打李治的屁股，一边痛骂：竟敢给我吹200度的空调，你要把你老子变成烤ru猪嘛！

那只有再经过一个热交换器了，把气体的温度降到300k。如果是林登制冷机，这个冷却气体是由焦耳汤普森降温阀门的尾气，也就是冷气降温的。如果不用这个冷却，也可以用水冷却，加热的水还可以用来做热水。这就是传说中的余热利用。

很好，经过热交换器，这些5bar，300k的压缩气体被保存在一个大储气罐中，经过一个喷嘴阀门开始呼呼的喷气，这是另一个绝热膨胀过程。

那么再次搬出气体绝热过程公式，这些气体膨胀到1bar（1个大气压）以后，体积增大到了3.15倍。温度从300k降到189k，约合零下83度。

李治同学的脑海里又出现一副可怕的情景：李世民穿着数层毛皮，眉毛上满是冰凌，冻得鼻涕横流，然后哀求道：儿子，把空调关了吧，这尼玛也太冷了啊！